[发明专利]2,3,3,3-四氟丙烯的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种2,3,3,3-四氟丙烯的制造方法。

背景技术

通式：CF₃(CX₂)_nCF＝CH₂、通式：CF₃(CX₂)_nCH＝CHF等所示的氟烯烃是作为各种功能性材料、溶剂、制冷剂、发泡剂等用途、功能性聚合物的单体和这些的原料等非常有用的化合物，例如可以用作乙烯-四氟乙烯共聚物的改性用单体。近年来，特别是在上述的氟烯烃中，CF₃CF＝CH₂所示的2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)有望作为地球温暖化系数较低的制冷剂化合物。

作为2,3,3,3-四氟丙烯的制造方法，已知有以卤代丙烷或卤代丙烯为原料，利用氟化氢将其氟化的方法。例如，在以1,1,1,2,3-五氯丙烷(HCC-240db)为原料、在气相中氟化的情况下，反应以如下的路径进行。

CCl₃CHClCH₂Cl+3HF→CF₃CCl＝CH₂+4HCl (1)

CF₃CCl＝CH₂+HF→CF₃CF＝CH₂+HCl (2)

在这些反应中，在由1,1,1,2,3-五氯丙烷制造2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)的反应(第一反应)和由2-氯-3,3,3-三氟丙烯制造2,3,3,3-四氟丙烯的反应(第二反应)中，反应速度很大不同，因此，若在单一反应器中进行反应，则无效率，在各自的反应器中进行较理想。

进而，关于第二反应的由2-氯-3,3,3-三氟丙烯制造2,3,3,3-四氟丙烯的工序，也已知有通过对2-氯-3,3,3-三氟丙烯加成氟化氢后，进行脱氯化氢反应的2个工序的反应，得到2,3,3,3-四氟丙烯的方法。

例如，在下述专利文献1中，公开有一种以卤代丙烷或卤代丙烯为原料，分别使用填充了不同的催化剂的3个反应器，利用与各反应对应的条件以3阶段进行气相氟化的方法。另外，在下述专利文献2中，公开有一种使用了这些反应的整合工艺。

然而，在这些方法中，在各工序的反应中很难使转化率达到100％，为了将未反应原料再利用，需要从反应混合物中分离未反应原料和生成物。进而，因反应生成物中所含的氯化氢等杂质的影响，容易产生下一工序中副反应的发生导致的选择率的降低和催化剂劣化。因此，通常，每次各工序结束后，使用蒸馏塔从反应混合物中除去氯化氢等不需要的物质，进行用作下一工序的原料的成分和未反应原料的分离。图1中，关于以1,1,1,2,3-五氯丙烷(HCC-240db)为原料、通过上述的第一反应和第二反应的2个工序的反应制造2,3,3,3-四氟丙烯的方法，示出现有的代表性的处理工序的流程图。如图1所示，在现有的方法中，将第一反应中所得到的含有2-氯-3,3,3-三氟丙烯的高温的反应气体冷却，在精制工序中除去HCl后，在得到2,3,3,3-四氟丙烯的工序中，再次加热，在高温下进行反应，进而得到目的物2,3,3,3-四氟丙烯，因此，需要将第二反应工序的出口气体再次冷却。进而，在将未反应的1,1,1,2,3-五氯丙烷、2-氯-3,3,3-三氟丙烯等中间体再循环到各反应工序中的情况下，需要与各精制工序中所冷却的HF一同再加热。这样在通常的制造工艺中，由于重复原料气体、中间体、生成物等的加热和冷却，所以能源上带来较大的损失，使得运转成本增大。进而，存在分离所需要的蒸馏塔的数量增多，导致设备成本的增大这样的弊端。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2007/079431

专利文献2：日本特开2009-227675号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是鉴于上述的现有技术的现状而完成的，其主要目的在于，提供一种方法，其以选自1,1,1,2,3-五氯丙烷(HCC-240db)、2,3-二氯-1,1,1-三氟丙烷(HCFC-243db)和1,1,2,3-四氯丙烯(HCO-1230xa)中的至少一种含氯化合物为原料，通过2个工序或3个工序的反应，制造2,3,3,3-四氟丙烯或其前体2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(HCFC-244bb)，该方法能够降低能源成本和设备成本，通过经济且有利的方法高效地制造目的物。

用于解决课题的方案